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C/SiC 재료의 물성 측정을 위한 준 해석적 방법
Quasi-Analytical Method of C/SiC Material Properties Characterization 원문보기

한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집, 2010 May 27, 2010년, pp.437 - 440  

김영국 (한국항공대학교)

초록
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이 논문은 발사체 노즐에 사용되는 내열성 재료인 C/SiC에 대한 이방성 물성을 예측하는 방법으로, 평면 방향의 실험 데이터를 이용해서 9개의 엔지니어링 물성을 간단하고 효과적으로 계산하는 준 이론적 접근에 대해 설명하였다. 이 방법은 C/SiC 복합재료를 직조 보강재의 굴곡율에 따라 세 층으로 이상화 하여, 고전 적층 평판이론으로 계산한다. 평면 방향으로 실행된 실험 데이터와 직조 구조물의 굴곡율을 초기 데이터로 이용하며, 측정이 어려운 두께 방향의 물성을 효과적으로 얻을 수 있었다. 예제를 통하여 이 방법의 유용성을 증명하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper represents a simple and effective calculation method to predict the orthotropic engineering constants for C/SiC woven fabric composite. The method, a quasi-analytical method using the modified equivalent laminated model, idealizes the woven fabric structure as a symmetric three-ply lamina...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 논문에서는 평면 방향의 탄성계수와 직물 섬유의 구조를 알면 C/SiC의 이방성 물성을 계산할 수 있는 방법이 제시되었다. 계산 결과 12개의 엔지니어링 상수가 모두 얻어졌고 계산과정에서 SiC의 물성도 예측되었다.
  • 따라서 실험을 직접 실행하지 않고도 쉽게 물성을 예측할 수 있는 방법이 필요하다. 이 논문은 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 실험으로 구할 수 있는 물성, 즉 C/SiC의 평면 방향에 대한 인장 실험을 실시하여 얻은 탄성계수와, 탄소 섬유의 직조 구조물에 대한 정보만으로 두께 방향의 물성을 포함한 엔지니어링 상수를 모두 구할 수 있는 방법이다.

가설 설정

  • 카본의 물성은 Table 1과 같이 가정하였고, 계산을 하기 위해 인장 실험에 의해서 얻어진 C/SiC의 탄성 계수는 120 GPa, 섬유 체적비(vf )는 50%, micro scope으로 측정된 직물 섬유에 대한 단면 형상비는 0.08로 가정하였다 (표 2).
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